استكشاف أجهزة الاختناق المختلفة المستخدمة في أنظمة المضخات الحرارية


وقت الإصدار:

2023-10-02

في أنظمة المضخات الحرارية، تلعب أجهزة الاختناق، والمعروفة أيضًا باسم أجهزة التمدد أو صمامات التمدد، دورًا حاسمًا في دورة التبريد. هذه الأجهزة مسؤولة عن تقليل ضغط ودرجة حرارة المبرد أثناء مروره من جانب الضغط العالي للنظام (المكثف) إلى جانب الضغط المنخفض (المبخر).

في أنظمة المضخات الحرارية، تلعب أجهزة الاختناق، والمعروفة أيضًا باسم أجهزة التمدد أو صمامات التمدد، دورًا حاسمًا في دورة التبريد. هذه الأجهزة مسؤولة عن تقليل ضغط ودرجة حرارة المبرد أثناء مروره من جانب الضغط العالي للنظام (المكثف) إلى جانب الضغط المنخفض (المبخر). تخلق أجهزة الخنق انخفاضًا في الضغط يسمح لغاز التبريد بالتمدد، والذي بدوره يمكّنه من امتصاص الحرارة بكفاءة في المبخر وتكرار الدورة. تشمل الأنواع الشائعة من أجهزة الاختناق المستخدمة في أنظمة المضخات الحرارية ما يلي:

صمام التمدد الحراري (txv):
صمام التمدد الحراري هو أحد أكثر أنواع أجهزة التمدد شيوعًا المستخدمة في أنظمة المضخات الحرارية. وهو ينظم تدفق المبرد بناءً على ظروف درجة الحرارة والضغط عند مخرج المبخر. يتم توصيل لمبة استشعار أو أنبوب شعري بمخرج المبخر ويستشعر درجة حرارة المبرد. ومع تغير درجة الحرارة، يضبط الصمام حجم الفتحة، ويتحكم في تدفق المبرد للحفاظ على الحرارة الفائقة المطلوبة عند مخرج المبخر.

الفتحة الثابتة (الأنبوب الشعري):
الأنبوب الشعري هو جهاز اختناق بسيط وغير مكلف. ويتكون من أنبوب طويل وضيق بقطر داخلي صغير. يتدفق سائل التبريد عبر هذا الأنبوب، ويحدث انخفاض الضغط بسبب تقييد الحجم. وخلافًا لصمام التمدد العكسي، لا يتمتع الأنبوب الشعري بالقدرة على تعديل أو ضبط تدفق المبرد بناءً على الظروف؛ فهو يوفر معدل تمدد ثابت.

صمام التمدد الإلكتروني (EEV):
صمام التمدد الإلكتروني هو جهاز اختناق حديث ودقيق للغاية يستخدم في بعض أنظمة المضخات الحرارية المتقدمة. يتم التحكم فيه إلكترونيًا استنادًا إلى مدخلات من أجهزة الاستشعار التي تقيس المعلمات مثل درجة الحرارة والضغط والحرارة الفائقة. وهذا يسمح بالتحكم الدقيق في تدفق غاز التبريد ويمكنه تحسين أداء المضخة الحرارية في ظل ظروف مختلفة.

الصمام العائم:
تُستخدم الصمامات العائمة عادةً في أنظمة المضخات الحرارية الصناعية الكبيرة. وهي تتحكم في مستوى سائل التبريد السائل في وعاء، مثل المبخر أو جهاز الاستقبال. من خلال الحفاظ على مستوى سائل ثابت، فإنها تضمن أن يكون المبرد الذي يدخل المبخر في شكل سائل، وهو أمر ضروري للتبادل الحراري الفعال.

يعتمد اختيار جهاز الاختناق على عوامل مختلفة، بما في ذلك تصميم نظام المضخة الحرارية ونوع المبرد المستخدم ومستوى التحكم المطلوب. تُعد صمامات التبريد العائمة والأنابيب الشعرية شائعة في أنظمة المضخات الحرارية السكنية والتجارية الصغيرة، بينما توجد صمامات التبريد الكهروضوئية في الأنظمة الأكثر تقدمًا والأنظمة ذات السعة المتغيرة. تُستخدم الصمامات العائمة عادةً في الأنظمة الصناعية أو التجارية الأكبر حجمًا. يعد اختيار جهاز الاختناق المناسب أمرًا بالغ الأهمية للتشغيل الفعال للمضخة الحرارية ويجب أن يتم مع مراعاة متطلبات وظروف النظام المحددة.